|
|
|
 |
7. |
Chemische Evolution - Schritte zum Leben? |
|
|
|
|
|
|
|
7.1 |
Ein Blick zurück |
|
7.2 |
Die Grundfrage: Was ist Leben? |
|
7.3 |
Woher kommen die ersten Moleküle? |
|
|
|
|
7.4 |
Entstehung von Proteinen |
|
|
| 7.4.1 |
Synthese von Aminosäuren |
| 7.4.2 |
Bildung von Peptiden und Proteinen |
|
|
7.5 |
Entstehung von Nukleinsäuren |
|
|
| 7.5.1 |
Synthese von Nukleotid-Bausteinen |
| 7.5.2 |
Von den Einzelbausteinen zu Nukleinsäuren (RNS und DNS) |
|
|
7.6 |
Lipide – Bausteine für Membranen |
|
7.7 |
Homochiralität |
|
|
Zusatz: Entstehung des Lebens (Präbiotische Chemie) - Die fehlenden Spiegelbilder |
|
7.8 |
Was war zuerst: Replikation oder Stoffwechsel? |
|
|
| 7.8.1 |
Die RNS-Welt – RNS zuerst |
| 7.8.2 |
Vernetzte Reaktionssysteme – Stoffwechsel zuerst |
|
|
7.9 |
Leben im Labor herstellen? |
|
|
| 7.9.1 |
Protozellen: „Einfache“ Lebewesen |
| 7.9.2 |
Zellen mit synthetischem Genom – Leben im Labor erzeugt? |
|
|
7.10 |
Zusammenfassung |
|
|
Grafiken zu Chemische Evolution - Schritte zum Leben? |
|
|
|
|
|
|
|
8. |
Entstehung biologischer Information unter präbiotischen Bedingungen? |
|
|
|
|
|
|
|
8.1 |
Einleitung |
|
8.2 |
Genetischer Code, Informatik und Information |
|
|
| 8.2.1 |
Der genetische Code |
| 8.2.2 |
Vergleich von genetischem Code und ASCII-Code |
| 8.2.3 |
Optimalität des genetischen Codes |
| 8.2.4 |
Kennzeichen von Information |
|
Zusatz: Shannonsche Informationstheorie |
| 8.2.5 |
Unterschiede zwischen technischer und biologischer Information |
|
|
8.3 |
Kann ein genetischer Code zufällig entstehen? |
|
|
|
|
8.4 |
Entstehung der Information für funktionale Proteine |
|
|
| 8.4.1 |
Wie wahrscheinlich ist die Entstehung eines funktionalen Proteins? |
| 8.4.2 |
Wie viele proteincodierende Gene benötigt eine Zelle mindestens? |
| 8.4.3 |
Entstehung einer Urzelle? |
| 8.4.4 |
Schlussfolgerung |
|
|
|
Grafiken zu Entstehung biologischer Information unter präbiotischen Bedingungen? |
|
|
|
|
|
|
|
9. |
Molekulare Evolutionsmechanismen |
|
|
|
|
|
|
|
9.1 |
Grundbegriffe der molekularen Evolutionsbiologie |
|
|
| 9.1.1 |
Die molekulare Struktur von Genen |
| 9.1.2 |
Entstehung der Exon-Intron-Genstruktur |
| 9.1.3 |
Molekulare Mechanismen der Mutation |
| 9.1.4 |
Zusammenfassung |
|
|
9.2 |
Mikroevolution im Labor |
|
|
|
|
9.3 |
Die Übertragung von Genen: Retikulate Evolution |
|
|
| 9.3.1 |
Transformation und Konjugation |
| 9.3.2 |
Transduktion: Horizontaler Gentransfer durch Viren |
| 9.3.3 |
Hybridisierung |
| 9.3.4 |
Auswirkungen der retikulaten Evolution |
| 9.3.5 |
Zusammenfassung |
|
Zusatz: Evolution im Reagenzglas |
|
|
9.4 |
Der Ursprung neuer Gene |
|
|
| 9.4.1 |
Graduelle Veränderung von Gensequenzen |
| 9.4.2 |
Genduplikation |
| 9.4.3 |
Sprunghafte Veränderung von Genen: Die Exon-Theorie der Proteinevolution |
| 9.4.4 |
Neue Gene aus nichtcodierenden DNS-Sequenzen? |
| 9.4.5 |
Zusammenfassung |
|
|
|
Grafiken zu Molekulare Evolutionsmechanismen |
|
9.5 |
Entstehung von Proteinfolds |
|
|
| 9.5.1 |
Was ist ein Proteinfold? |
| 9.5.2 |
Komplexität und Ästhetik von Proteinfolds |
| 9.5.3 |
Variabilität von Sequenz und Funktion eines Proteinfolds |
| 9.5.4 |
Entstehung neuartiger Proteinfolds |
|
|
9.6 |
Reichweite und Grenzen Darwin‘scher Evolution |
|
|
| 9.6.1 |
Kumulative Evolution |
| 9.6.2 |
Das grundsätzliche Innovationspotential des Darwin'schen Mechanismus |
| 9.6.3 |
Extrapolation Darwin‘scher Evolution |
| 9.6.4 |
Evolutionäre Basisfunktionszustände |
| 9.6.5 |
Grenzen Darwin’scher Evolution: Abstände zwischen Basisfunktionszuständen |
|
|
9.7 |
Biomolekulare Maschinen |
|
|
| 9.7.1 |
Was ist eine biomolekulare Maschine? |
| 9.7.2 |
Der ATP-Synthase-Rotationsmotor |
| 9.7.3 |
Die DNS-Replikationsmaschinerie von Bakterien |
| 9.7.4 |
Das bakterielle Flagellum – ein Rotationsmotor |
|
|
9.8 |
Entstehung biomolekularer Maschinen |
|
|
|
|
9.9 |
Potential und Grenzen der neutralen Evolution |
|
|
| 9.9.1 |
Häufigkeit neutraler, positiver und negativer Mutationen |
| 9.9.2 |
Das Potential neutraler Evolution |
| 9.9.3 |
Grenzen neutraler Evolution |
| 9.9.4 |
Zusammenfassung |
|
|
|
|
